أصل الحياة وتطورها على الأرض

بالتأكيد ، إليك ملاحظات الدراسة المحدثة:

ظهور الأحياء على سطح الأرض

• ظهرت الأحياء (نباتية وحيوانية) نتيجة عمليات طويلة ومتدرجة من التطور والتغير والتبدل تحت تأثير العوامل البيئية المختلفة.
• استغرقت هذه العمليات أكثر من 2 مليار سنة.
• يعتقد أن الحياة بدأت في الماء أولاً، واستدلالاً بذلك قوله تعالى: "وجعلنا من الماء كل شيء حي".
• يرى العلماء أن الحياة بدأت في المحيط قبل حوالي 2.5 مليار سنة.
• حدث ذلك قبل الزحزحة الأرضية التي جاء بها فيجنر.
• ذكر فيجنر أن قارات العالم في العصر الكاربوني كانت أجزاءً من قارات كبرى لكتلة بنجايا.
• كانت بنجايا تتكون من قارة أنجارا وارتكس في الشمال، وقارة جندوانالند في الجنوب، يفصل بينهما بحر تيشس.
• في العصر الكاربوني، تعرضت الكتل لحركة شديدة فانفصلت قارة أرتكس عن أنجارا.
• انفصلت أمريكا الجنوبية عن الجانب الغربي لقارة جندوانا، وأستراليا عن جانبها الشرقي.
• تزحزحت هذه القارات فوق صخور السيما العالية الكثافة حتى استقرت في مواقعها الحالية.
• اعتمد فيجنر في نظريته على التشابه الكبير بين أجزاء هذه الكتل.
• اعتمد كذلك على تأثر الكائنات النباتية والحيوانية في هذه القارات، التي يصعب عليها الانتقال لمسافات طويلة فوق المسطحات المائية.
• بعد سلسلة طويلة من التطور ولفترة طويلة تصل إلى 1500 مليون سنة ظهرت الحياة على اليابس.
• خلال هذه الفترة الزمنية الطويلة أوجدت الكائنات الحية لنفسها أشكالاً مختلفة نتيجة للاصطفاء الطبيعي (Natural Selection).
• اختفت أنواع كثيرة وظهرت أنواع جديدة.
• تم إثبات ذلك من خلال الموجز الذي أعده فرويد عام 1844، وهو مراجعة لكتاب "أصل الأنواع".
• جاء الفريد رسل ولاس وكتب مقالة عن تعاقب الأنواع.
• أوضح أن الكائنات الحية تشمل ثلاثة مجاميع أساسية.
• يدخل الإنسان ضمن مجموعة الحيوان على الأساس البيولوجي.
• لا تنطبق هذه الأسس على الإنسان بشكل كامل بسبب التمييز الإلهي المذكور في القرآن الكريم.
• الدراسة تركز هنا على الإنسان كعامل مؤثر بشكل مباشر وغير مباشر على الأحياء الأخرى.
• تنقسم الكائنات الحية إلى قسمين من حيث المحيط التي تعيش فيه:     - المناطق البرية (29% من مساحة الكرة الأرضية).     - المناطق المائية (71% من مساحة الكرة الأرضية).
• يمكن الاعتماد على السجل الحفري للصخور في مختلف الأزمنة الجيولوجية كدليل وحيد لفتح أسرار التاريخ التطوري للنباتات.
• هذا السجل غير مكتمل بسبب اختفاء كثير من الصخور نتيجة لحركات القشرة الأرضية المتمثلة في الالتوائية والانكسارات وعوامل التعرية والحث والإرساب.
• كشف التاريخ الجيولوجي أن الحياة كانت في المياه ومرت بعملية تطورية عن طريق الاكتساب للصفات الجديدة بسبب التكيف.
• هذا التغيير صاحبه اختلافات جوهرية.
• من خلال الحفريات يتضح أن تاريخ ظهور وانتشار أي نوع نباتي أو حيواني جديد يتبع طريقًا واحدًا.
• تبدأ بظهور اختلافات منعزلة، ثم تنتشر هذه النماذج بالتدريج البطيء ولفترة طويلة، ثم بسرعة بعدية حتى تصبح هذه الاختلافات هي السائدة.
• لأجل تسهيل الدراسة، يتم تقسيم التاريخ التطوري للكائنات إلى تسلسل زمني:

ما قبل الكامبري أو الايوزوي (زمن اللاحيات)

• لعدم وجود آثار لبقايا عضوية في هذا الزمن، اعتقد العلماء بأن الأرض كانت فيه شديدة الحرارة والجو كان ملتهبًا، ولم يبرد بعد مما لم يسمح بظهور الحياة.
• قسم آخر من العلماء يؤكد بأن في نهاية ما قبل الكاميري ظهر نباتات وحيدة الخلية وحيوانات حلقية وأسماك هلامية.
• يطلق عليه من قبل علماء الجيولوجيا ما قبل الكامبري Pre Camberian Era ويصل عمره من 1500-2000 مليون سنة.
• يحتوى تكويناته على معادن ثمينة كالذهب والفضة والنحاس والزنك والحديد والكروم والنيكل والقصدير والرصاص وبعض العناصر المشعة بالاضافة الى معادن الرخام والجرانيت، كما يحتوي على الاحجار الكريمة النادرة كالزبرجد والزمرد.

زمن الحياة القديم (Palawozoic) الباليوزوي

• الزمن الأول وهو طويل في عمره فيصل إلى 330 - 410 مليون سنة ويشتمل على ست عصور (Algae) وهي :

    - الكمبري: تدل الحفريات على وجود اعشاب بحرية (Algae) لها هيكل جيري او مرجاني ووجدت هذه في القطب الجنوبي ويبلغ طول هذا العصر 70 مليون سنة     - العصر الأردفيشي: يعتقد العلماء ان في هذا العصر بدأت السرخسيات وسادة الطحالب وظهر المرجان واللافقريات وطول هذا الزمن 65 مليون سنة .     - العصر السيلوري: وفيه انتشرت الاعشاب البحرية كما ساد المرجان والاسفنج وظهرت فيه الاسماك الفقرية ، كما يعتقد ان بظهور علاقة بين النباتات والحيوانات المائية في اليابس كمقدم لظهور البرمائيات ويقدر عمر هذا الزمن 40 مليون سنة.     - العصر الديفوني: وفيه تغلغلت النباتات في اليابس . كما ظهرت النباتات ذات البذور وكنتيجة للمد والجزر بدأ زحف النباتات المائية نحو اليابس . كما تطورت الحشرات بسرعة كبيرة ، وهذا العصر يسمى بالعصر ذو التطور الكبير حيث بدأ النباتات تتنفس الهواء الطلق بعدما كانت تتنفس الهواء المذاب في الماء . لذلك نجدها مرت بعدة مراحل ففي المرحلة الاولى كان املس عندما كان في الماء ثم شوكي . ثم ذات اوراق تشبه الشوكيات Drepanophychus Hostimella وهي تمثل اسلاف النباتات وعند نهاية هذا العصر بدأ ظهور الاشجار الكبيرة والتي تسمى بغابة السرخسيات وهي التي كانت سبب في وجود طبقات الفحم الحجري وطول هذا العصر 50 مليون سنة .     - العصر الكاربوني: يصل طول هذا العصر 130 مليون سنة وفيه تطورت السرخسيات العملاقة وظهرت نباتات ذات البذور وظهور ذيل الحصان Horsertal trees وفي نهايته ظهرت اوائل الصنوبريات العالية وهي فاصلة حلت فيه النباتات الصنوبرية العاليةمحل السرخسيات العملاقة . وفيه تطورت البرمائيات وظهور اسماك تتنفس الهواء مباشرة .وانتشرت الزواحف وتطورت البرمائيات.     - العصر البرمي يقدر عمره بـ 55 مليون سنة ، وخلاله اتسعت الصنوبريات في انتشارها وتطورت اشكال جديدة منها وبدأت تتناقص اعداد من النباتات والحيوانات البرية.

• تحتوي تكويناته على خامات معدنية كالحديد والمنغنيز ، ومن تكويناته الرواسب الفحمية وتنتشر مناجمها في اوروبا والصين ودول الاتحاد السوفييتي المنحلة وجنوب افريقيا وتوجد في المنطقة العربية عروض له بكميات قليلة كما في اليمن والسعودية.

الزمن الثاني الميزوزوي ( من الحياة الوسطى)

• يمتد هذا الزمن الى 160 مليون سنة ويقسم الى عدة عصور :

    - الترياس: يبلغ عمره الزمني 32 مليون سنة وانتشرت فيه الصنوبريات وذيل الحصان كما ظهرت فيه الزواحف البحرية العملاقة وظهور الطيور الكبيرة وفي نهاية هذا العصر ظهرت الصنوبريات الحقيقية وبداية لظهور النخيل القديمة . (Cycada)     - الجوراسي: يبلغ عمره الزمني 57 مليون سنة ، وفيه تنوعت الحياة النباتية فانتشر النخيل القديمة وكزبرة البئر (Maiden hairtree) واختفت هذه الشجرة ولم يبقى منها الا نوع واحد يدلل على وجودها في الصين واليابان . وفيه زاد اعداد الزواحف التي انتقلت من البحر إلى البر .     - الكريتاسي (الطباشيري): ويصل عمر هذا الزمن الى 70 مليون سنة ، وفيه ظهرت النباتات الزهرية (An) (giosperms وظهرت الأشجار النفطية ، كما ظهرت الطيور الحقيقية والثدييات الصغيرة.

• ينتمي النفط الى هذا العصر والذي يرجع لتكوينات الكريتاسي (الطباشيري) والذي يعد اهم مصدر للطاقة في الوقت الحاضر . كما تحتوي تكويناته على خام الحديد والفوسفات والجبس الصخري.

الزمن الثالث (الكاينوزوي)

• يقدر عمره 63 مليون سنة ويقسم الى عدة عصور وهو زمن النباتات الزهرية ومغلفات البذور Age of Angiospermes واتخاذ النباتات الطبيعية شكلها الحديث وانتشرت النباتات النفضية وعصور هذا الزمن هي (١) :

    - الأيوسين: عمر هذا العصر 27 سنة : وكانت تسود فيه مساحات واسعة مناخات مدارية ومعتدلة ففي أوروبا كانت تسود نباتات شبيهة بما موجود حاليا من نباتات في السودان ونباتات الاقاليم المعتدلة وانتشرت في المناطق التي تعتبر الآن قطبية واشباهها . وقد عثر على حفريات من رواسب حوض الوم Alum Bay تدل على وجود النخيل واوراق دائمة الخضرة وعثر في جزيرة كرينداند على حفريات لصخور هذا الزمن يحتوي على اشجار عريضة الاوراق اما الحيوانات ففيه انتشرت الثديات وتطورت الثعابين .     - الاليجوسين: وعمره الزمني 12 مليون سنة وفيه انتشرت الاعشاب وقلة اشجار النخيل وظهرت الثديات وزيادة اعداد القردة وتناقصت مساحة التماسيح وفرس النهر Hippotames والخنزريات Suides وقلة الغابات وفيه تكونت رواسب الفحم البني كما في المانيا (الكنايت) ، وانحصرت اشجار النخيل في مناطق الدفء المداري     - الميوسين: وعمره الزمني 19 مليون سنة وفيه تقلص حجم الغابات المعتدلة وزادت مساحة السهوب والاعشاب الجافة ، كما ظهرت الصحاري وقد عثر في سويسرا في قاع بحيرة قديمة بالقرب من (اونخن) بقايا لنباتات تعود لهذا العصر في رواسب طباشيرية وتشمل انواع كالزان والحور والاسفنديان . وفيه انتشر نطاق الثديات.     - البليوسين: ويبلغ عمره الزمني 5 مليون سنة وبقت فيه المناطق المعتدلة تشمل أوسع مدى واشتملت مناطق الغابات الرطبة اضافة الى ظهور المناطق الجافة . وفي نهايته ظهرت الغطاءات الجليدية في المناطق القطبية . وفيه تم انحصار اشجار كثيرة من النباتات وظهور وانماط جديدة من النباتات المعتدلة حيث ظهرت المرجانيات اللبانية للأرصفة والشعاب والمنخريات (الاصداف الفنمية Nummuliter وظهور حيوانات ذات الجربيات والقوارض ، وظهرت القرده المتطورة ان فيه تم تدهور الزواحف الضخمة

• تأتي الاهمية الاقتصادية لهذا العصر بسبب تكون الصخور الجيرية والطينية والتي تستخدم في صناعة الاسمنت واستخدام البازلت في مجالات واسعة كما كانت اهمية في تكوينات خام الكبريت والزنك والرصاص وكذلك النفط.

الزمن الرابع (الحديث)

• يمثل زمن الحياة الحديثة ويبلغ طوله 3 مليون سنة .
• ظهرت فيه حيوانات الماستودون تشبه الفيل) والكركدن والفرس واشكال Frogontherium, Curicri مع ظهور الطيور Stenonis Equus جديدة والماكال ، وحيوان الرنة ونباتات المراحل الباردة كالصنوبراتAbies ، Picea ، PINS ونباتات Tsuqa, Pinus ويقسم الى قسمين هي :

    - البلتوسين: وطول عمره الزمني 2 مليون سنة وفيه ظهر العصر الجليدي وتم تغطية معظم اوروبا ، ويقابله عصر مطير في المناطق المدارية وبسبب الجليد اختفت كثير من النباتات وظهور نباتات التندرا ، وبعد انصرام الفترة المطيرة وتراجع الجليد الى الشمال ظهرت فترة جافة ، وتطورت فيه كثير من الثديات لتأخذ شكلها الحالي .     - العصر الحديث (الهيلوسين): وطول عمره حوالي 1 مليون سنة وفيه بلغت الاحياء اقصى درجات الكمال وهو عصر الانسان الحديث (١)

• تخديم رواسبه وخاصة الجليدية كالجلاميد والحصى والرمال والطين في رصف الطرق وصنع الطوب للبناء ، تستغل الرواسب النهرية في تكوين التربة الزراعية عالية الخصوبة من حيث قيمتها الزراعية

أهمية دراسة الأزمنة الجيولوجية على الجغرافيا الحياتية

• تأتي دراسة الأزمنة الجيولوجية بأهمية كبيرة من حيث :     - الاتصال الزمني اعطى نتائج مدهشة على توزيع النباتات والحيوانات والتي تعد ضرورية لدراسة الجغرافية الحيوية     - ان الاحياء الذي نجدها الآن على سطح الارض والمياه كانت قد نشأت وتطورت وارتقت خلال الازمنة الجيولوجية ولا يمكن للجغرافي ان يفهمها على حقيقتها الا اذا بحث في ماضيها حيث الرجوع الى الحفريات والتي تمثل بقايا كائنات حيوية أو نباتية والتي عثر عليها في تكوينات الصخور الرسوبية وهي الدليل على وجود الكائنات الحية وهذه تمثل بقايا في اجزاء صلبة مثل المحارات وهياكل المرجان وعظام الحيوانات كما تتمثل في جذوع النباتات واوراقها ومن خلال دراسة الحرفيات نجد عدة مميزات وفوائد وهي :         - تحديد عمر الطبقات الصخرية التي تحتويها من الكائنات ومعرفة العصر الذي كانت تعيش فيه         - يمكن عن طريقها الاستدلال على البيئة الجغرافية القديمة التي كانت في ذلك الوقت كالظروف المناخية السائدة والكائنات وتوزيعها         - عن طريقها يمكن معرفة التطور الذي حدث للكائنات الحية منذ اقدم الازمنة حتى عصرنا الحالي .

أهمية دراسة التاريخ الجيولوجي على نشوء وتوزيع الاحياء :

• لمعرفة الكيفية التي بدأت فيها الكائنات الحية وشكل توزيعها يتطلب فهم الكثير من الحقائق عن التاريخ الجيولوجي للأرض.

• يشير هذا التاريخ الى نمو نباتات الكوسبترز Glossopteris في قارة جنوبية كانت موجودة في الزمن الاول وتضم نطاق يشمل استراليا والهند وجنوب افريقيا بما فيها جزيرة مدغشقر وجنوب امريكا الجنوبية في اغلب اجزاء القارة القطبية الجنوبية وبعد تمزيق هذه القارة ادى الى ايضاح بعض اختلافات خصائص التوزيع ، وقسم منها احتفظ بمجموعات قديمة من الأحياء ، وعند تكوين اليابس الشمالي المتمثل في اوراسيا وامريكا الشمالية ، فلم تتمزق هذه الكتلة بشكل واسع وبقيت متصلة مع القطب الشمالي وهذا جعل مجموعات فلورية متشابهة تنتشر ، وكان لتماسك قارات العالم القديم أثر في انتشار الأحياء ايضا ، وكذلك انتقالها الى امريكا الشمالية عن طريق الجسر الارضي الذي كان موجود قبل ظهور مضيق بيرنج وساعد هذا على تداخل الانواع بين العالم القديم والجديد.

• جاء التنوع الكبير للأحياء وخاصة النباتات بسبب التطورات المناخية فاختلف المناخ خلال الأزمنة الجيولوجية وخاصة في الزمن الرابع وخلال عصر البليستوسين حيث حدث فيه طغيان الجليد في معظم سطح الارض . وصاحب هذا الطغيان الجليدي طوفان مطري فترة مطيرة في العروض الدنيا وكان لهذا أثر في تغيرات هيكلية متنوعة في الأحياء وخاصة النباتات . كما كان للالتواء والانكسارات والثورانات البركانية والتي صاحبت كل الأزمنة الجيولوجية مع اختلافات في الكثافة كان وراء إضاعة حفريات قد يكون لها دور في توضيح حلقات مفقودة في توزيع الكائنات الحية

• ان أصل الكائنات الحية يعود الى نوع واحد ولكن بعدما يتكاثر ويعطي انواع أخرى متعددة وكل نوع فيها:     - يمر بمراحل وهذه المراحل تمثل دورات حياة يمر من خلالها الكائن الحي في ( مرحلة البدء، مرحلة توسع الأشكال، مرحلة الانحسار)

التمييز بين الأقاليم المختلفة

• جزء من إقليم واسع يحتوي على توزيع محدد لبعض الأنواع أو الأجناس.
• هذا التوزيع قد يقتصر على منطقة محدودة، وهذا ما يعرف بالتوطن.
• التوطن هي أنواع ووحدات يقل مدى توزيعها عن المعدل الشائع للنوع أو الوحدة النباتية.
• التركيز على النباتات لأنها لا تتمكن من الحركة على عكس الحيوانات.
• المساحات الكبيرة تحتوي على نسبة عالية من الأنواع المتوطنة لأن أكثر الأنواع النباتية يقتصر توزيعها على مساحات أقل نسبياً.
• الأقاليم الكبيرة تحتوي على نسبة عالية من التوطن، وهذا يصبح أساس التفريق بين إقليمين.
• جزر هاواي تحتوي على نسبة عالية تصل إلى 90% من التوطن، وهو ما يفوق ما هو موجود في كل الجزر التي تقع إلى شمالها وجنوبها والتي تقابل أمريكا الشمالية والجنوبية في المحيط الهادي.
• من خلال التوطن يمكن معرفة الناحية التطورية التي مرت بها النباتات والتي تمر في مرحلة الحداثة أو الانقراض (الاصطفاء الطبيعي).
• هناك نباتات منقرضة وأخرى شبه منقرضة، وبهذا يكون وجودها المكاني ضيق.
• التوطن والانقطاع يرتبطان بموضوع واحد، حيث يقصد بالانقطاع هو عدم الاتصال.
• يمكن اعتبار جميع أنواع النباتات انقطاعية، ومن النادر أن يعطي التنوع النباتي مساحة بالكامل.
• يظهر بعد أن يحدد انفصال في منطقتين أو أكثر وقد يتسع الانقطاع ليظهر في منطقة تبتعد آلاف الكيلومترات.
• يرتبط الانقطاع في مراحل الدورة الحياتية وهي ظاهرة طبيعية بسبب تأثير عدة عوامل بيئية صعبة.
• التوزيع الجغرافي للوحدات النباتية في الكرة الأرضية أكثر هذه الوحدات انقطاعية بالحتم.
• في الجهات القطبية يزداد الانفصال في طول المسافة كلما اتجهنا جنوبا وشمالا، فيبدو أن الإقليم المداري مقسم إلى ثلاث كتل قارية يفصل بينهما محيطات واسعة.
• الانقطاع النباتي يعزى إلى توزيع اليابس والماء.